我國科學家成功研製全球神經元規模最大的類腦計算機

央廣網 發佈 2020-09-03T11:54:32+00:00

這台類腦計算機包含792顆浙江大學研製的達爾文2代類腦晶片,支持1.2億脈衝神經元、近千億神經突觸,與小鼠大腦神經元數量規模相當,典型運行功耗只需要350-500瓦,同時它也是目前國際上神經元規模最大的類腦計算機。

央廣網杭州9月3日消息(記者張國亮 實習記者劉陽)1.6米高的三個標準機櫃並排而立,黑色的外殼給人酷酷的感覺,紅色的信號燈不停地閃爍,靠得近些似乎能聽到裡面脈衝信號飛速奔跑的聲音。

近日,浙江大學聯合之江實驗室共同研製成功了我國首台基於自主智慧財產權類腦晶片的類腦計算機(Darwin Mouse)。

這台類腦計算機包含792顆浙江大學研製的達爾文2代類腦晶片,支持1.2億脈衝神經元、近千億神經突觸,與小鼠大腦神經元數量規模相當,典型運行功耗只需要350-500瓦,同時它也是目前國際上神經元規模最大的類腦計算機。

與此同時,團隊還研製了專門面向類腦計算機的作業系統——達爾文類腦作業系統(DarwinOS),實現對類腦計算機硬體資源的有效管理與調度,支撐類腦計算機的運行與應用。

浙江大學計算機學院教授潘綱介紹說,用硬體及軟體模擬大腦神經網絡的結構與運行機制,構造一種全新的人工智慧系統,這種顛覆傳統計算架構的新型計算模式,就是類腦計算。其特點在於存算一體、事件驅動、高度並行等,是國際學術界與工業界的研究焦點,更是重要的科技戰略,「類腦計算已被看作是解決人工智慧等計算難題的重要路徑之一。」

近年來,浙江大學聚焦人類智能與機器智能等核心領域,實施了簡稱為「雙腦計劃」的腦科學與人工智慧會聚研究計劃,希望借鑑腦的結構模型和功能機制,將腦科學的前沿成果應用到人工智慧等研究領域,建立引領未來的新型計算機體系結構。

2015年和2019年浙江大學分別研製成功達爾文1代和達爾文2代類腦計算晶片,用晶片去模擬大腦神經網絡的結構與功能機制,在圖像、視頻、自然語言的模糊處理中具有優勢。而這次的成果是將792顆我國自主產權的達爾文2代類腦計算晶片集成在3台1.6米高的標準伺服器機箱中,形成了一台強大的機架式類腦計算機。

目前,浙江大學與之江實驗室的科研人員基於Darwin Mouse類腦計算機已經實現了多種智能任務。研究者將類腦計算機作為智能中樞,實現抗洪搶險場景下多個機器人的協同工作,涉及到語音識別、目標檢測、路徑規劃等多項智能任務的同時處理,以及機器人間的協同。同時,還用類腦計算機模擬了多個不同腦區,建立了丘腦外側膝狀核的神經網絡模型,仿真了不同頻率閃動的視覺刺激時該腦區神經元的周期性反應;借鑑海馬體神經環路結構和神經機制構建了學習-記憶融合模型,實現音樂、詩詞、謎語等的時序記憶功能;實現了腦電信號的穩態視覺誘發電位實時解碼,可「意念」打字輸入。

潘綱介紹說:「這個類腦計算機的發布,實現了我國類腦計算機從無到有。在國際上,我們的類腦計算機從規模和功耗來說,可以達到與國際上相當的水平。現在我們需要三個機櫃,未來的話,我們希望類腦計算機有更小的體積,更好的智能水平 。」

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